中子輻射

中子與物質相互作用的類型主要取決於中子的能量。在輻射防護中，根據中子能量的高低，可以把中子分為能量小於5keV的慢中子、能量範圍為5～100keV的中能中子和能量為0．1～500MeV的快中子三大類，其中慢中子中能量小於1eV（一般為0．025eV）的也稱為熱中子。

中子輻射由自由中子所組成，可由自發或感應產生的核裂變，核聚變或其他核反應產生。中子屬於電離輻射中的不帶電粒子輻射，但可與不同元素之原子核撞擊，進行“中子激發”，產生不穩定同位素，使物質具放射性。

各類中子與物質的原子核相互作用過程基本上可以分為兩類：散射和吸收。散射又可以分為彈性散射和非彈性散射。慢中子與原子核作用的主要形式是吸收，中能中子和快中子與物質作用的主要形式是彈性散射；而對於能量大於10MeV的快中子，和原子核的作用以非彈性散射為主。在上述的中子和物質的相互作用過程中，除了彈性散射之外，其餘各種現象均會產生次級輻射

當中子與物質相互作用時，主要是和原子核內的核力相互作用，與外殼層的電子不會發生作用。中子通過物質時具有很強的穿透力，對人體產生的危險比相同劑量的X射線、γ射線更為嚴重。人體受中子輻射後，腸胃和雄性性腺會嚴重損傷、誘導腫瘤的生物效應高、並易導致早期死亡，同時受損傷的機體易感染且程度重，所致眼晶體混濁的相對生物效應為γ或X射線的2～14倍。造成造血器官衰竭，消化系統損傷，中樞神經損傷。還可以造成惡性腫瘤、白血病、白內障等。中子輻射還會產生遺傳效應，影響受輻射者後代發育。 ^[2] 

中子彈可以在有效的範圍內殺傷裝甲防護和建築內的人員。被殺傷的人員並不是馬上死去，而是慢慢地非常痛苦地死去，受傷者缺少醫治前提下，最長可以拖過7天的時間。

中子流作用的時間很短，對於中子彈等戰術核武器襲擊過的戰場，己方可以快速進入目標區域作戰，而不用擔心放射性污染。

輻射防護是相當重要的。實際工作中大多數情況遇到的是快中子，快中子和物質相互作用時，首先是快中子的散射和減速，然後是慢中子被吸收後放出共化粒子或γ射線。因此中子屏蔽可分為以下兩個過程：

（1）對快中子進行減速。重元素或具有大吸收截面的元素及其化合物可用以減速快中子並吸收次級γ射線。其中，重元素可阻滯快中子，截面大的元素能同時阻滯快中子並吸收慢中子，且不釋放γ粒子。常用的重元素有鉛、鎢、鐵、鋇等，能吸收中子的大截面元素常用的有鋰－6、硼－10、鎘及其化合物或合金，例如碳化硼、氮化硼、鋰化硼等，也有部分稀土元素。通常用重元素阻滯快中子後，還需要用輕元素材料（如含氫多的材料）進一步減速比較慢的中子。這些材料具有較好的耐輻射性能，如水、石蠟、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等高聚物，同時具有高含量的能阻滯中速中子的氫原子，且不產生γ射線二次效應。

（2）對慢中子進行吸收。慢中子吸收後才能完全消除中子危害。常用含鋰或硼的材料，如氟化鋰、溴化鋰、氫氧化鋰，氧化硼、硼酸和碳化硼等吸收慢中子，並減少次級γ射線的產生。顯然，防中子輻射服必須同時具有將快中子慢化和將慢中子吸收的功能。將快中子慢化材料和慢中子吸收物質微粉混合後，在紡絲過程中添加紡制的防中子輻射纖維或無紡布或以後整理的方式塗覆在織物上，得到性能優良的中低能中子屏蔽材料，再通過合理的服裝結構設計，才能達到良好的中子防護效果。 ^[3] 

產生中子輻射的設備多為人工操縱，因此中子輻射防護服對於保障該類工作人員的安全尤為重要。中子輻射防護服已廣泛用於核原料提煉廠、石油測井儀器校準室、核反應堆廠房、新型坦克的核防護、戰車乘員和防化兵指戰員的中子防護、公路中子測量現場、中子刀治療室醫務人員和患者防護及國防艦船修造工作人員防護等。